ТЕХНОЛОГІЇ

10 клас

ПІДРУЧНИК

Рекомендовано

Міністерством освіти і науки України

Автори:

О. М. Коберник — керівник авторського колективу.

1. І. Терещук — загальна редакція. О. Г. Гервас

О. Б. Авраменко С. М. Ящук

2. В. Бербец

Від АВТОРІВ

Вивчення технологій у 10-му класі спрямоване на підготовку молодої людини до вступу в доросле життя, що потребує не лише наявності знань із тих наук, які вивчались упродовж усіх шкіль­них років, а й умінь та здатності використовувати такі знання на практи­ці, самостійно вирішувати нестандартні життєві проблеми. Звісно, пере­дбачити всі труднощі, які можуть з'явитися на шляху до омріяної професії виробничої або соціальної сфери, неможливо. Проте з упевненіс­тю можемо сказати, що для того, щоб стати професіоналом і не лише знайти улюблену справу, а й бути успішним і мати можливість особистісного зростання впродовж усього життя, потрібно навчитись творчо під­ходити до розв'язання будь-якого завдання. Науковцями доведено, що людина може працювати творчо незалежно від обраної професії чи виду діяльності і, що найголовніше, цьому можна навчитись. Від себе лише додамо, що в цій справі слід зважати на сучасні технології.

Йдеться насамперед про інформаційні технології, які дають змогу на­копичувати і швидко аналізувати великі обсяги інформації.

Важливо також навчитись бачити проблему в тій галузі, яка вас за­цікавила, визначати завдання і планувати роботу з метою досягнення визначених цілей. Така діяльність потребує не лише знань, а й умінь, переважно критичного і творчого мислення. Таку діяльність людини називають проектною.

Проектна діяльність передусім пронизує всі галузі сучасного вироб­ництва — від проектування технологічного процесу до створення власне цілого виробництва будь-яких технічних об'єктів. Вона є необхідною умовою для ефективного функціонування як окремого підприємства з випуску матеріальної продукції, так і фахівців сфери обслуговування (туризм, побут, бізнес, наука, мистецтво, політика тощо).

уміння планувати власну діяльність, самостійно визначати завдання на основі аналізу здобутої інформації та реалізовувати заплановане, одержуючи реальний практичний результат, — є передумовою вашого професійного успіху й особистісного зростання.

З огляду на вищесказане, основна ідея відбору змісту і побудови структури підручника полягає в тому, що поданий тут теоретичний ма­теріал стосується проектної діяльності і, за логікою викладення, в за­гальних рисах відповідає процесу створення творчого проекту.

Технології проектування — основа для створення будь-якого виро­бу — постійно вдосконалюються. Звісно, врахувати і розкрити в одній книзі всі інновації, що стосуються проектних технологій, практично неможливо. Автори спробували розкрити уніфікований зміст проектної діяльності, адаптований до шкільної практики й орієнтований на осо­бистість учня. Матеріал підручника ознайомить вас із застосуванням інформаційних технологій у проектній діяльності, зі світом дизайну, з особливостями економічного й маркетингового обґрунтування проекту.

сподіваємося, що знання, якими ви оволодієте в процесі вивчення цього предмета, знадобляться у вашій майбутній професійній діяльності. Бажаємо вам у цьому найкращих успіхів!

ПРОЕКТУВАННЯ ЯК СКЛАДОВА СУЧАСНОГО ВИРОБНИЦТВА І ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ

1. Загальні основи проектування у виробничій діяльності людини. Види проектів

Основні поняття: проект, проектуван­ня, проектно-технологічна діяльність, виробничий проект, навчальний проект.

1.1. Проектування як особливий вид діяльності

Проектування не є принципово новим видом людської діяльності. Творчі відкриття винахідника чи науковця, створення архітектурних споруд чи художніх творів — це прояв творчості і водночас проектування в певній галузі людської діяльності. Будівництво єгипетських пірамід, зведення Великої китайської стіни — це ті проекти, що свого часу були не менш значущими, ніж сучасний проект автомобіля без двигуна внутрішнього згоряння (рис. 1).

Проектування як особливий вид діяльності формується на початку ХХ століття і пов'язане насамперед з діяльністю креслярів, необхідністю особливо точного перенесення задуму інженера чи винахідника у вигляді графічного зображення для передавання його виконавцям на виробниц­тві. Однак поступово таку діяльність пов'язують з науково-технічними розрахунками на кресленнях основних параметрів майбутньої технічної системи, її попереднім дослідженням.

Нині проектна діяльність виходить далеко за межі сучасного вироб­ництва і тісно пов'язана з науковою, мистецькою, політичною та суспіль­ною діяльністю людини. розроблення й упровадження медичних препа­ратів, спорудження спортивних комплексів, проведення виборчої кампанії мають низку спільних ознак, що характеризують їх як проек­ти. Це, зокрема, такі ознаки:

• вирішення певної проблеми;

• спрямованість на досягнення конкретної мети;

• взаємопов'язані дії, що ведуть до кінцевого результату;

• діяльність, пов'язана з плануванням;

• наявність певного бюджету (фінансового, матеріального тощо);

суб'єктивна чи об'єктивна новизна, унікальність і неповторність

1.2. Основні риси проектної діяльності

Проект починається з творчого задуму чи певної ідеї щось практично вті­лити в життя. Наприклад, у вас з'являється задум вступити до одного з престижних вищих навчальних закладів нашої країни. Які ваші подаль­ші дії? Так, може бути кілька варіантів — від обговорення цієї ідеї з бать­ками до визначення проблемних для вас запитань і відповідного пошуку потрібної інформації. Проте згодом ви обов'язково складете план дій для реалізації задуму. Взагалі будь-який проект — це спочатку ідея чи за­дум, і лише потім — план реалізації та власне практична реалізація.

досить часто проект пов'язують із вирішенням певної проблеми. Про­ект як проблема може зумовити таку ситуацію творчості, в якій дизайнер намагається віднайти нове нестандартне рішення, щоб отримати шанс натрапити на щось інше, позбавлене усталених стереотипів чи загально­прийнятих правил. Тоді проект набуває фантастичних або незвичних форм і конструкцій (рис. 2).

Вирішення проблеми передбачає, з одного боку, обґрунтування її ак­туальності, а з іншого — використання сукупності різноманітних ме­тодів дослідження, експериментальну перевірку можливих способів її вирішення, винайдення нових технологій для реалізації проекту. Тут можна навести найвідоміші світові проекти сучасності, в основу яких покладено певну проблему. серед них — створення лазерного термоядер­ного реактора (National Ignition Faciliti (NIF), Лівермор, Каліфорнія, США). Проблема, яку має розв'язати ШГ, — одержання дешевої енергії. Ідея проекту полягає в тому, що 192 надпотужні лазери, націлені в одну точку, мають згенерувати спалах світла у 500 терават (для порівняння це приблизно 5 трильйонів ламп розжарювання). Спалах, однак, має бути миттєвим — мільярдні частки секунди. Усе це потрібно для того, щоб спровокувати термоядерну реакцію всередині золотого «наперстка» об'ємом з горошину, куди закачають дейтерій із тритієм. Науковці вва­жають, що в майбутньому така реакція стане найдешевшим джерелом енергії. Бюджет проекту становить близько 4 мільярдів доларів США. Експериментальну установку скла­ли в березні 2009 року, а перших експериментальних результатів очікують у 2010 році (рис. 3, а).

Інший проект, завдяки якому намагаються вирішити ще одну глобальну проблему, — загальний перепис білків людини (офіційна назва Human Proteome — «Протеом людини»). Завдання, що лежить в основі проекту, — це створення при­нципово нових засобів лікування та діагностики хвороб. Цей проект ці­кавий тим, що він реалізується в лабораторіях практично всіх країн сві­ту. Ідея полягає в тому, щоб скласти списки всіх білків людського організму. Крім того, необхідно не лише з'ясувати, з яких амінокислот складається білок, а й які функції він виконує. Ось тут і криється «ключ» до створення, як вважають дослідники, принципово нової медицини, яка надзвичайно швидко і якісно діагностуватиме будь-яку хворобу та мак­симально ефективно її виліковуватиме. скоординувати наукові групи, що працюють над цією проблемою, намагається міжнародна Орга­нізація протеому людини — Human Proteome Organizanion (НUРО). Особливий акцент вони роблять на білках головного мозку, крові та печінки (рис. 3, б).

А ось інший приклад, коли дизайнери Німеччини (дизайнерська фір­ма «ZweitSinn») долучаються до участі у вирішенні проблем екології че­рез виготовлення меблів. Щорічно в Німеччині викидають близько 7 тонн використаних меблів. Працівники фірми вирішили, що вторинна сировина — це недорогий матеріал і водночас екологічно безпечне вироб­ництво. Адже відомо, що під час виготовлення кожного кілограма дощок в атмосферу потрапляє понад 350 грамів СО2, інакше кажучи, виготов­лення меблів «2^еіі8іпп» стоїть на заваді викидам вуглекислого газу в повітря. У своєму каталозі фірма вказує у кожній позиції, від якої кіль­кості грамів СО2 вбереже землю використання цієї продукції із вторин­ної сировини. Наприклад, крісло «Pixelstar» — 11 кг, модуль-полиці «Frank» — 2 кг, ліжко «Horizont» — 158 кг тощо (рис. 4).

Проблема може мати й інший характер, що наближає її до завдань естетизації навколишнього середовища. Так, однією з дизайнерських компаній було запропоновано поліпшити вигляд службових приміщень за допомогою зміни форми та оздоблення вогнегасників.

Отже, проект може розв'язувати певну проблему, практичне завдан­ня, і власне зміст проблеми та відповідні завдання визначатимуть не лише можливі способи їх розв'язання, а й практичний результат, який одержують у процесі реалізації проекту.

результатом проектної діяльності може бути не лише створення матеріального продукту, а й означення його в певній знаковій формі — у вигляді текстів, креслень, графіків, моделей у пам'яті ЕОМ і т. д.

разом з тим результат проекту, наприклад у конструкторській діяль­ності, має бути обов'язково реалізованим у вигляді дослідного зразка, за допомогою якого уточнюються розрахунки, наведені у змісті проекту, а також конструктивно-технічні характеристики об'єкта проектування чи технічної системи.

Отже, підсумуємо. Проект (від лат. proect — «кинутий упе­ред задум») — це сукупність певних дій, документів, попе­редніх текстів, задум чи план створення матеріального об'єкта, предмета, різного роду теоретичних продуктів. Проект неможливо створити й реалізувати без творчої діяльності.

Поняття проект усе частіше вживається в загальнонауковому зна­ченні, оскільки в ширшому його розумінні це — обґрунтоване конструю­вання системи параметрів майбутнього об'єкта, процесу чи явища в поєд­нанні зі способами його досягнення. Cаме таке багатогранне тлумачення проекту відкриває широкі мож­ливості для його використання в різних сферах наукових досліджень, виробництва і життєдіяльності людини.

Діяльність, під час якої обґрунтовується й розробляється проект, називається проектуванням. Проектування як творча, інноваційна діяльність завжди націлене на створен­ня якісно нового продукту, що має суттєве значення чи для людини, чи для суспільства.

Як свідчать вищенаведені приклади, проектування спрямоване на здобуття певного результату в заданий проміжок часу і може бути реалі­зоване за наявності певних ресурсів (матеріальних, людських, фінансо­вих). Тому невід'ємною умовою виконання проекту є наявність у його структурі бюджету, який відповідає видам запланованих робіт, викорис­товуваних матеріалів, інструментів, термінам виконання.

Щоб досягти мети проектування, необхідно комплексно забезпечити умови для здійснення таких взаємопов'язаних цілей проектування:

• соціально-економічна ефективність;

• соціальна інтегрованість;

• соціально-організаційна керованість;

• суспільна активність.

Основний зміст проектування полягає в обґрунтуванні сукупності засобів, що допомагають розв'язати поставлені завдання і проблеми, до­сягти визначеної мети. Ці засоби фіксуються у двох формах: як система параметрів проектованого об'єкта та їхніх кількісних показників; як сукупність конкретних заходів, що забезпечують реалізацію проекто­ваних показників та якісних характеристик майбутнього об'єкта.

Потрібно розмежовувати такі поняття, як проектування і конструю­вання. Процес проектування включає конструювання, яке полягає в

розробленні конструкції, детальної схеми виготовлення задуманого об'єкта і робочих креслень усіх деталей та окремих частин виробу. Про­ектування полягає не лише в конструюванні, а й у плановій діяльності, обґрунтуванні такого плану та корекції одержаних результатів.

Проектна діяльність нині пронизує всі сфери функціонування тради­ційного промислового підприємства: у маркетингу — це проекти марке­тингових досліджень, рекламних акцій, виведення на ринок нових про­дуктів, одержання нових ринків збуту; у дослідно-конструкторських підрозділах — це проекти нових продуктів, технологій; у виробництві — проекти серійного випуску нової продукції, технічного переоснащення, впровадження нових технологій; у торговельному бізнесі — проекти з масової реалізації продукції тощо.

Проекти на підприємствах та в інших галузях виконуються упро­довж певного проміжку часу і мають більш-менш чітко окреслені поча­ток і завершення. Під час виконання проекту значні зусилля спрямовані саме на те, щоб його було завершено в заплановані строки, і він вважаєть­ся завершеним, коли досягнуті його основні цілі. А в цьому допомагають різноманітні схеми, графіки, в яких зазначається час початку і завер­шення робіт, передбачених проектом.

В умовах промислового виробництва розрізняють проектування «внутрішнє» і «зовнішнє». Перший вид проектування пов'язаний зі створенням креслярських зображень, проектної документації (технічно­го та робочого проектів), які є основними документами для виготовлення технічної системи на виробництві. другий вид сучасного проектування («зовнішнє») спрямований на вироблення загальної ідеї, її дослідження за допомогою теоретичних засобів, розроблених у відповідній технічній науці.

Проекти — це певною мірою неповторні й одноразові заходи. Водно­час рівень унікальності може значно коливатися залежно від особливос­тей проекту. Скажімо, якщо йдеться про зведення стандартного будинку за програмою житлової забудови, то рівень унікальності цього проекту низький. Базові елементи кожного будинку ідентичні решті будівель, які вже зведено. Проте унікальність може виявлятись у плануванні та використанні ландшафту місцевості, де здійснюють забудову, у роз­міщенні будівель і т. ін.

З іншого боку, якщо спеціалісти розробляють операційну систему комп'ютера нового покоління, вони, певна річ, мають справу з досить унікальним завданням, бо працюють над тим, що було недосяжним для попередніх інформаційних систем. Оскільки досвід минулих розробок може лише в загальних рисах підказати їм, чого слід очікувати від цього проекту, то цього разу йдеться про ризик і невизначеність.

Отже, можна зробити висновок, що проектування — це діяльність, за якої матеріальні, фінансові та людські ре­сурси організовано новаторським шляхом для виконання унікальної роботи з обмеженнями у витратах і строках виконання, щоб досягти позитивних змін, визначених кількісними та якісними параметрами.

Здійснювати таку організацію починають з мети проекту й безпосе­реднього обґрунтування власне проблеми чи ідеї, яку реалізують у май­бутньому. Обґрунтування здійснюють на основі собівартості проекту та витрат часу для виконання відповідних робіт. Якщо ці показники є висо­кими у фінансовому еквіваленті (проект занадто дорогий), то поверта­ються до мети і завдань, щоб переглянути ідею чи творчий задум. Зв'язок між метою й основними параметрами проекту показано на рис. 5.

Мета проекту

Рис. 5.

Зв'язок між метою і собівартістю та строками реалізації проекту